高中物理-变压器及其电路的动态分析练习

1、高中物理-变压器及其电路的动态分析练习1 .心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，具输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻 Ro串联，如图1所示.心电图仪与一理 想变压器的原线圈连接，一可变电阻 R与该变压器的副线圈连接.在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，将可变电阻 R的阻值调大的过程中（）图1A.通过原线圈的电流不变，通过副线圈的电流不变B.通过原线圈的电流不变，通过副线圈的电流变小C.通过原线圈的电流变小，通过副线圈的电流变小D.通过原线圈的电流变大，通过副线圈的电流变大2.如图2所示，在A、B间接入正弦交流电Ui = 220V,通过理想变压器和二极 管Di、D

2、2给阻值R=20Q的纯电阻负载供电，已知Di、D2为相同的理想二极管， 正向电阻为0,反向电阻无穷大，变压器原线圈 ni=110匝，副线圈n2 = 20匝， Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向而t压值至少为 U。，设电阻R 上消耗的热功率为P,则（）图2A. Uo = 4oV2V, P = 80WB. Uo = 40V, P = 80WC. U0 = 40/2v, P = 20WD. U0 = 40V, P = 20W3.如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比ni : n2=10： 1,Ri = R2=20Q, C为电容器.已知加在原线圈两端的正弦式交变电流的电压随时间变化的规

3、律如 图乙所示，则（）图3A.交流电的频率为100HzB.副线圈中交流电压表的示数为 20V2VC.电阻Ri消耗的电功率为20WD.通过R2的电流始终为零4.如图4所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流 电源两端，Ro为定值电阻，R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动 到另一位置，观察到电流表Ai的示数增大了 0.2A,电流表A2的示数增大了 0.8A, 则下列说法正确的是（）图4A.电压表Vi示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c-d的方向滑动5.如图5甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 5 ： 1,原线圈输

4、入 如图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均 为理想电表，Ro为定值电阻，R为半导体热敏电阻（其阻值随温度的升高而减 小）.下列说法中正确的是（）甲乙图5A.图乙中电压的有效值为110VB.电压表的示数为44VC. R处出现火警时，电流表示数减小D. R处出现火警时，电阻R0消耗的电功率增大6.（多选）如图6所示电路，一理想变压器的原线圈 a、b间接电压为u = 220V2sin100 tV的交流电源，R0为定值电阻，当滑动变阻器 R的滑片处在某位置时，灯泡L刚好正常发光，则（）图6A.流过灯泡L的交变电流的频率跟变压器的原、副线圈匝数比无关，为 100Hz B

5、.将R的滑片向上滑稍许，灯泡L的亮度不变C.将R的滑片向下滑稍许，变压器的输入功率变大D.将R的滑片向下滑稍许，灯泡L的亮度变暗答案精析变压器及其电路的动态分析1. C 在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定.在 交流电源的电压有效值 U0不变的情况下，输出电压 U'不变，此时可变电阻 R 的阻值增大，则输出电流I'减小.根据输入功率等于输出功率，输入电流 I变 小，故A、B、D错误，C正确.2. C 在A、B间接入正弦交流电Ui = 220V,变压器原线圈n1 = 110匝，副线 圈n2=20匝，有：U2=nf,得有效值U2 = 40V,而二极管的反向

6、耐压值至少为 U0,它是最大值，所以U0=40啦V, Q为副线圈正中央抽头，则 R两端电压为U2 20220V,所以R消耗的热功率为：P=u- = 20-W=20W. R 203. C 根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、 频率为50Hz,故A错误；由图乙可知原线圈最大电压为 Um = 20Wv,有效值为200V,再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知副线圈电压为20V,电表读数为有效值，故为20V,故B错误；根据正弦交流电的峰值和有效值关U2 202系和并联电路特点可知电阻 Ri的电功率P = w = U；W=20W,故C正确；因为R120电容器有通交流

7、、阻直流的作用，则有电流通过R2和电容器，即电流不为零，故D错误.4. D 由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端， 故电压表Vi示数不变， 一 . Ui ni 一、 一A错误；由理想变压得原理公式 而=,且Ui、ni、n2不变，则U2不变，即V211 n2 -ni的小数不变，V3的小数U3= U2I2R0应减小，故B错认；由公式心=所得：n2=AI2 0 8. U2=注=4,则ni>n2,该变压器起降压作用，故 C错误；又12=常玉，I2增大,R应减小，故滑片应沿 一d方向滑动，故D正确.5. D 设将此电压加在阻值为 R的电阻上，电压的最大值为 Um,电压的有效. 2Um 22

8、T U2值为U,有 5 =砥T，代入数据得图乙中电压的有效值为ii0V2V,故AR 2 R错误.变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电 压之比是5： i,所以电压表的示数为22/V,故B错误.R处出现火警时，R 的阻值减小，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈中电流 增大，即电流表示数增大，故 C错误.R处出现火警时通过R0的电流增大，所 以电阻R0消耗的电功率增大，故 D正确.6. CD 流过灯泡的交变电流的频率与原、副线圈匝数比无关，其大小为 f= F = 0JHz = 50Hz,故A错误；匝数不变时，R的滑片向上滑稍许时，R接入电2 Tt阻增大，总电阻增大，总电流减小，R0两端的电压减小，则并联部分电压增大